(57)【要約】    【課題】  熱源側の流路系に搭載された半導体素子の熱を、放熱側の流路系に効率良く伝え、半導体素子の温度上昇を小さくかつ安定化できる電子計算機の冷却機構を提供することである。    【解決手段】  熱源側と放熱側のそれぞれの流路系４、１４に、配管の途中にくし歯形熱伝導部品８（２８）、１８（３８）を設け、互いのくし歯形熱伝導部品を勘合させて熱源側から放熱側へ熱を伝える。更に勘合部分のギャップ間に熱伝導グリスを充填して、かつくし歯形熱伝導部品の側面を勘合方向に対して垂直方向に押し付けるばね３９を設けて熱伝導部品の勘合状態を偏心させることにより、伝熱性能を向上させる。【選択図】  図１
2005222443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板面に実装した半導体素子と、該半導体素子からの熱を受ける受熱ヘッダと、該受熱ヘッダと基板側熱伝導部との間で冷媒を循環させるための熱源側の流路とを備え、半導体素子で発生した熱を前記受熱ヘッダから前記基板側熱伝導部に前記熱源側の流路に沿って冷媒を循環させて輸送するプロセッサ回路基板を設け、
放熱する放熱器と、該放熱器と熱交換側熱伝導部との間で冷媒を循環させるための放熱側の流路と、冷媒を該放熱側の流路に沿って循環させるポンプとを備え、前記熱交換側熱伝導部分で受けた熱を前記放熱器に前記放熱側の流路に沿って冷媒を循環させて輸送する熱交換ユニット部分を設け、
前記プロセッサ回路基板部分の前記基板側熱伝導部と前記熱交換ユニット部分の前記熱交換側熱伝導部とを分離可能にくし歯形またはピン形の熱伝導部品で構成したことを特徴とする電子計算機の冷却装置。
【請求項２】
回路基板面に実装した半導体素子と、該半導体素子からの熱を受ける受熱ヘッダと、該受熱ヘッダと基板側熱伝導部との間で冷媒を循環させるための熱源側の流路とを備え、半導体素子で発生した熱を前記受熱ヘッダから前記基板側熱伝導部に前記熱源側の流路に沿って冷媒を循環させて輸送するプロセッサ回路基板を一枚乃至複数枚で構成したプロセッサユニット部分を設け、
放熱する放熱器と、該放熱器と熱交換側熱伝導部との間で冷媒を循環させるための放熱側の流路と、冷媒を該放熱側の流路に沿って循環させるポンプとを備え、前記熱交換側熱伝導部分で受けた熱を前記放熱器に前記放熱側の流路に沿って冷媒を循環させて輸送する熱交換ユニット部分を設け、
前記各プロセッサ回路基板の前記基板側熱伝導部と前記熱交換ユニット部分の前記熱交換側熱伝導部とを分離可能にくし歯形またはピン形の熱伝導部品で構成したことを特徴とする電子計算機の冷却装置。
【請求項３】
前記くし歯形またはピン形の熱伝導部品の勘合部分に、熱伝導グリスを充填したことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子計算機の冷却装置。
【請求項４】
前記くし歯形またはピン形の熱伝導部品に、勘合状態を偏心させるためのばねを設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子計算機の冷却装置。
【請求項５】
前記各プロセッサ回路基板上に前記冷媒を前記熱源側の流路に沿って循環させるためのポンプを備えたことを特徴とする請求項２記載の電子計算機の冷却装置。
【請求項６】
前記各プロセッサ回路基板上に備えられた前記熱源側の流路を熱拡散部品で構成したことを特徴とする請求項２記載の電子計算機の冷却装置。
【請求項７】
回路基板面に実装した半導体素子と、該半導体素子からの熱を受ける受熱ヘッダと、該受熱ヘッダと基板側熱伝導部との間で冷媒を循環させるための熱源側の流路と、該熱源側の流路に沿って前記冷媒を循環させるポンプとを備え、半導体素子で発生した熱を前記受熱ヘッダから前記基板側熱伝導部に前記熱源側の流路に沿って冷媒を循環させて輸送するプロセッサ回路基板を複数枚並設して構成したプロセッサユニット部分を設け、
放熱する放熱器と、該放熱器と熱交換側熱伝導部との間で冷媒を循環させるための放熱側の流路と、冷媒を該放熱側の流路に沿って循環させるポンプとを備え、前記熱交換側熱伝導部分で受けた熱を前記放熱器に前記放熱側の流路に沿って冷媒を循環させて輸送する熱交換ユニット部分を設け、
前記各プロセッサ回路基板の前記基板側熱伝導部と前記熱交換ユニット部分の前記熱交換側熱伝導部とを分離可能に熱伝導コネクタで構成したことを特徴とする電子計算機の冷却装置。
【請求項８】
前記熱伝導コネクタをくし歯形またはピン形の熱伝導部品で構成したことを特徴とする請求項７記載の電子計算機の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子などの発熱体から発生する熱を効率的に除去することを可能にした電子計算機の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
メインフレーム、スーパーコンピュータ、サーバなどの電子計算機は、演算処理速度の高速化及び高性能化が強く要求されるため、半導体素子の発熱量が益々増加している。またこれに伴い、冷却性能を向上するために回転速度を増加させた冷却ファンから発生する騒音も、益々増加している。
【０００３】
このような高発熱の半導体素子から発生する熱を効率的に除去し、かつ低騒音化するための電子計算機の冷却装置に関する従来技術として、例えば、図８のような技術（従来技術１）が知られている。この従来技術１の電子計算機の冷却装置では、熱交換ユニット７１内のポンプ７２で輸送される液体の冷媒が、配管７３を介してプロセッサユニット７４内に誘導され、カプラ７５を介して複数個搭載される半導体素子７６に接続されているジャケット７７内部を通過して半導体素子７６の熱を吸収し、カプラ７５を介して配管７３へ戻り、熱交換ユニット７１内のリザーブタンク７８を通過した後、放熱器７９とファン８０にて、熱を外気へ放出する。放熱された冷媒は、ポンプ７２に再び戻り、同様に冷却装置内を循環して半導体素子７６を冷却する。
【０００４】
また、２００２年３月、Intel発行の「Developer UPDATE Magazine」，ｐｐ．６−８（従来技術２）には、ラッククーリングステーションが記載されている。このラッククーリングステーションは、大きく分けて、シャーシ内部のループ・ヒートパイプ部分とシャーシ外部の冷却システム部分の二つの部分で構成される。ループ・ヒートパイプ部分では、蒸発部が熱源（シリコンパッケージ）に付着されており、ループ内部の作動液としての微量の水が蒸発部で気化した後、パイプを通してウェッジ形のサーマル・ドッキング・メカニズムに移動し、ここで冷却されて水滴に凝縮した後、再び蒸発部に移動する。
【０００５】
一方、外部冷却システム部分は、金属のコネクタでできたレシーバ・メカニズムがシャーシの外部に取り付けられて構成される。そして、ウェッジ形冷却部とレシーバ・メカニズムとの間の金属同士の接触によって、ループ・ヒートパイプ部分の熱を外部冷却システム部分で吸収する。レシーバ・メカニズには、さらにばねが取り付けられており、伝熱材を使わなくてもウェッジ形冷却部との間で十分な伝熱性が確保できるようになっている。なお、レシーバ・メカニズムの内部に注入する外部作動液は、冷却水、冷却ループ、非導電性液体を用いたポンプ・ループなどがあり、様々な方法が可能である。
【０００６】
また、半導体素子で発生した熱を水冷ジャケットに接触するキャップに伝熱させて半導体素子を冷却する電子回路の冷却装置に関する従来技術としては、例えば特開昭６０−１２６８５３号公報（従来技術３）において知られている。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６０−１２６８５３号公報
【０００８】
【非特許文献１】Intel発行「Developer UPDATE Magazine」２００２年３月、ｐｐ．６−８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、メインフレーム、スーパーコンピュータ、サーバなどの電子計算機は、主演算処理用の半導体素子が搭載されるプロセッサ回路基板がプロセッサユニット内に搭載され、半導体素子の故障時やグレードアップ時にプロセッサ回路基板を取り外して交換及び増設ができるような構造となっている。さらに、近年演算処理速度の高速化及び高性能化に伴ない、半導体素子の発熱量が益々増加してきているため、上記電子計算機を高性能に長時間信頼性良く稼働させるためには、半導体の温度上昇を小さくする必要がある。
【００１０】
一方、半導体素子を搭載するプロセッサ回路基板の取り外しを行うための機構としては、上記従来技術１のように、冷媒が流れている配管の途中にカプラなどの接続機構を設けるなどの方法があるが、カプラなどの取り外しの際に、水漏れを発生する可能性が生じ、電子回路のショート、腐食、システムダウンなどが生じる場合が考えられる。
【００１１】
そこで、上記従来技術２を適用しようとした場合、水漏れの発生の可能性は低減できるけれども、冷媒配管またはヒートパイプなどの熱拡散部品が通過している熱伝導コネクタにおいて、第一の点は、ウェッジ形冷却部とレシーバ・メカニズムレシーバとの勘合によるコネクタ間の接触・伝熱面積が２つの斜面のみであることから、トータル伝熱面積がコネクタの外形寸法により制限され、熱伝導コネクタの伝熱性能に限界が生じ、その結果、熱源側の流路系に搭載された半導体素子の温度上昇が大きくなってしまうという点である。第二の点は、コネクタが単一伝熱面の面積が大きい形状であることから、均一な面接触が難しく、かつ２つの接触面のみのコネクタ機構のために、コネクタの勘合部分の接触状態が僅かに変化した場合でも、伝熱性能が大きく低下してしまい、更に半導体素子の発熱量が非常に大きいことから、僅かな伝熱性能の変化でも半導体素子の温度が大きく変化してしまうために、半導体素子の温度上昇値を安定に小さくし、かつ回路基板が複数枚搭載される場合でも半導体素子の温度を均一にする設計が困難になる点である。
【００１２】
本発明の目的は、上記課題を解決すべく、半導体素子の故障時やグレードアップ時にプロセッサ回路基板をプロセッサユニット内から取り外して交換及び増設する際、水漏れの発生を防止して電子回路のショート、腐食、システムダウンなどを防止し、しかもプロセッサ回路基板に搭載される半導体素子の温度上昇値を安定に小さくして高性能に長時間信頼性良く電子回路を稼働できる電子計算機の冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係る電子計算機の冷却装置は、回路基板面に実装した半導体素子と、該半導体素子からの熱を受ける受熱ヘッダと、該受熱ヘッダと基板側熱伝導部との間で冷媒を循環させるための熱源側の流路とを備え、半導体素子で発生した熱を前記受熱ヘッダから前記基板側熱伝導部に前記熱源側の流路に沿って冷媒を循環させて輸送するプロセッサ回路基板を設け、放熱する放熱器と、該放熱器と熱交換側熱伝導部との間で冷媒を循環させるための放熱側の流路と、冷媒を該放熱側の流路に沿って循環させるポンプとを備え、前記熱交換側熱伝導部分で受けた熱を前記放熱器に前記放熱側の流路に沿って冷媒を循環させて輸送する熱交換ユニット部分を設け、前記プロセッサ回路基板部分の前記基板側熱伝導部と前記熱交換ユニット部分の前記熱交換側熱伝導部とを分離可能にくし歯形またはピン形の熱伝導部品で構成したことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る電子計算機の冷却装置は、回路基板面に実装した半導体素子と、該半導体素子からの熱を受ける受熱ヘッダと、該受熱ヘッダと基板側熱伝導部との間で冷媒を循環させるための熱源側の流路とを備え、半導体素子で発生した熱を前記受熱ヘッダから前記基板側熱伝導部に前記熱源側の流路に沿って冷媒を循環させて輸送するプロセッサ回路基板を一枚乃至複数枚で構成したプロセッサユニット部分を設け、放熱する放熱器と、該放熱器と熱交換側熱伝導部との間で冷媒を循環させるための放熱側の流路と、冷媒を該放熱側の流路に沿って循環させるポンプとを備え、前記熱交換側熱伝導部分で受けた熱を前記放熱器に前記放熱側の流路に沿って冷媒を循環させて輸送する熱交換ユニット部分を設け、前記各プロセッサ回路基板の前記基板側熱伝導部と前記熱交換ユニット部分の前記熱交換側熱伝導部とを分離可能にくし歯形またはピン形の熱伝導部品で構成したことを特徴とする。
【００１５】
熱源側と放熱側のそれぞれの流路系に、配管の途中にくし歯形熱伝導部品を設け、互いのくし歯形熱伝導部品を勘合させることにより熱が伝わる機構としたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明に係る電子計算機の冷却装置は、熱源側と放熱側のそれぞれの流路系に、配管の途中にオスピン形熱伝導部品とメスピン形熱伝導部品を設け、互いのくし歯形熱伝導部品を勘合させることにより熱が伝わる機構としたことを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明に係る電子計算機の冷却装置は、くし歯形熱伝導部品もしくはピン形熱伝導部品の勘合部分のギャップ間に、熱伝導グリスを充填して伝熱性能を向上させたことを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明に係る電子計算機の冷却装置は、くし歯形熱伝導部品もしくはピン形熱伝導部品において、オス側もしくはメス側の熱伝導部品の側面を勘合方向に対して垂直方向に押し付けるばねを設け、熱伝導部品の勘合状態を偏心させることにより、勘合箇所のギャップ部分の伝熱性能を向上させたことを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明に係る電子計算機の冷却装置は、回路基板面に実装した半導体素子と、該半導体素子からの熱を受ける受熱ヘッダと、該受熱ヘッダと基板側熱伝導部との間で冷媒を循環させるための熱源側の流路と、該熱源側の流路に沿って前記冷媒を循環させるポンプとを備え、半導体素子で発生した熱を前記受熱ヘッダから前記基板側熱伝導部に前記熱源側の流路に沿って冷媒を循環させて輸送するプロセッサ回路基板を複数枚並設して構成したプロセッサユニット部分を設け、放熱する放熱器と、該放熱器と熱交換側熱伝導部との間で冷媒を循環させるための放熱側の流路と、冷媒を該放熱側の流路に沿って循環させるポンプとを備え、前記熱交換側熱伝導部分で受けた熱を前記放熱器に前記放熱側の流路に沿って冷媒を循環させて輸送する熱交換ユニット部分を設け、前記各プロセッサ回路基板の前記基板側熱伝導部と前記熱交換ユニット部分の前記熱交換側熱伝導部とを分離可能に熱伝導コネクタで構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電子計算機を構成するプロセッサ回路基板部分と熱交換ユニット部分とが水漏れの危険性無しで分離可能に構成し、しかも分離可能部分である熱伝導コネクタの伝熱性能を高くかつ安定化し、半導体素子の温度上昇を小さくして、高性能に長期間信頼性良く電子計算機を稼動できる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係る電子計算機の冷却装置の実施の形態について図１〜図７を用いて説明する。
【００２２】
本発明に係るメインフレーム、スーパーコンピュータ、サーバなどの電子計算機は、図１及び図７に示すように、主演算処理用の半導体素子５が搭載されるプロセッサ回路基板２の１枚ないし複数枚がプロセッサユニット１内に搭載され、半導体素子５の故障時やグレードアップ時にそのプロセッサ回路基板２を取り外して交換及び増設ができるような構造となっている。そして、本発明に係る電子計算機の冷却装置は、一つ又は複数の半導体素子５を搭載するプロセッサ回路基板部分２における熱源側の流路系と、放熱器１９を搭載する熱交換ユニット部分１１における冷却側の流路系との間で、熱伝導コネクタを用いることによって夫々の流路系を独立させて水漏れの危険性無しで分離可能に構成し、しかも、分離可能な熱伝導コネクタ部分を伝熱性能が高くなるように構成した。即ち、分離可能な熱伝導コネクタ部分における冷却伝導機構をくし歯形若しくはピン形熱伝導部品で構成することにより、勘合部分の伝熱面積を拡大させた高い伝熱性能を有する単純形状の部品と最小の部品点数で、電子計算機の装置規模を拡大させることなく、かつ電子計算機の信頼性を損なわずに実現した。
【００２３】
以下、本発明の第１の実施の形態を図１から図３を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る電子計算機の冷却装置の第１の実施の形態を示す構成図である。
図２は、図１で示す分離可能な熱伝導コネクタの第１の実施例である熱伝導部品の正面図である。
図３は、図１で示す分離可能な熱伝導コネクタの第１の実施例である熱伝導部品の斜視図である。
【００２４】
図１において、電子計算機の冷却装置は、プロセッサ回路基板２を交換若しくは増設可能に形成されたプロセッサユニット１部分と熱交換ユニット１１部分の二つの領域を合わせて、一式の冷却機構で構成されている。このように、各プロセッサ回路基板２には、交換若しくは増設する単位の１ないし数個の半導体素子５が実装されることになる。
【００２５】
さらに、一枚ないし複数枚の各プロセッサ回路基板２では、小形のポンプ３で輸送される水等の液体の冷媒（図示せず）が、各部品を接続している配管４を介して半導体素子５に熱的に接続されているジャケット（流路を有する扁平形状の受熱ヘッダ）６内部を通過して半導体素子５の熱を吸収し、配管４を介してリザーブタンク７を通り、配管４を介して熱伝導コネクタとしてのくし歯形熱伝導部品８を通過して小形のポンプ３に再び戻り、同様にプロセッサ回路基板２上を循環する。このように各プロセッサ回路基板毎に、小形のポンプ３を設け、該小形のポンプ３によって液体の冷媒を循環流路４に沿って循環させることによって半導体素子５で発生した熱をくし歯形熱伝導部品８に輸送することが可能となる。なお、ジャケット（流路を有する扁平形状の受熱ヘッダ）６は、各プロセッサ回路基板２に実装された半導体素子５の上面にはんだ等で直接接着して熱的に接続してもよいし，また半導体素子５の上面に熱伝導性に優れた熱伝導部材を介して接触させて熱的に接続してもよい。また、リザーブタンク７は、水等の冷媒をためておくものである。
【００２６】
一方、熱交換ユニット部分１１では、ポンプ（循環手段）１３で輸送される冷媒が、各部品を接続している配管１４を介してプロセッサ回路基板２の枚数（増設した場合も含む）に対応して設けられた１個ないし複数個の熱伝導コネクタとしてのくし歯形熱伝導部品１８を通過し、配管１４を介してリザーブタンク１７を通り、配管１４を介してファン２０を有する放熱器１９を通過した後、ポンプ１３に再び戻り、同様に熱交換ユニット１１部分上を循環する。なお、プロセッサ回路基板２の増設分にも対応できるように、予め、増設分のくし歯形熱伝導部品１８ａも配管１８に固定して設けておくことが望ましい。このようにすることによって、プロセッサ回路基板２を増設した際、熱交換ユニット部分１１に新たにくし歯形熱伝導部品１８を配管１８に固定して設ける必要は無くなることになる。また、熱交換ユニット部分１１は、上記構成に限定されるものではなく、例えば、複数の上記熱交換ユニットで構成してもよい。
【００２７】
以上の構成により、各プロセッサ回路基板２上のくし歯形熱伝導部品８と熱交換ユニット１１上のくし歯形熱伝導部品１８との間は、単に勘合させることにより、熱を伝導させることが可能となる。
【００２８】
更に、図２、図３において、プロセッサ回路基板側２のくし歯形熱伝導部品２８（８）には、熱源側の流路である配管２４（４）が固定されて通過しており、同様に熱交換ユニット１１側のくし歯形熱伝導部品３８（１８）には、冷却側の流路である配管３４（１４）が固定されて通過している。互いのくし歯形熱伝導部品２８、３８は、くし歯部分を単に勘合させることにより伝熱パスが形成される。くし歯形熱伝導部品２８、３８の溝２５、３５の幅と歯２６、３６の厚さは、互いのくし歯形熱伝導部品２８、３８を勘合した時に、加工・組立・搭載公差によるくし歯形熱伝導部品２８、３８の偏心や傾きを吸収できるように、ギャップ３７幅が確保され、かつ伝熱性能を向上させるために、可能な限りギャップ３７幅が小さくなるように設計されている。また、くし歯形熱伝導部品２８、３８の勘合部分のギャップ３７間には、ギャップ部分の伝熱性能を向上させるために、空気やＨｅ等の気体よりも熱伝導率の大きい熱伝導グリス（図示せず）が充填されている。
【００２９】
更に、熱交換ユニット１１側のくし歯形熱伝導部品３８（１８）には、ばね３９が設けられ、プロセッサ回路基板２側のくし歯形熱伝導部品２８を勘合した時に、ばね３９によりプロセッサ回路基板２側のくし歯形熱伝導部品２８の側面を押し付け、片側に接近する（偏心する）ようになっている。このとき、例えば、くし歯形熱伝導部品２８の近傍の配管４が可撓性を有するか、または微動機構を有することによって微動することになる。
【００３０】
上記のように構成したので、プロセッサ回路基板２上の半導体素子５の熱は、冷媒により配管２４（４）を通してプロセッサ回路基板２上のくし歯形熱伝導部品２８（８）に伝熱される。くし歯形熱伝導部品２８、３８は、複数枚の歯の噛み合わせ形状により伝熱面積を拡大し、かつギャップ３７間に熱伝導グリスを充填することにより高い伝熱性能を有し、同時に、熱交換ユニット１１側のくし歯形熱伝導部品３８（１８）に設けられたばね３９の押し付け力により、プロセッサ回路基板２上のくし歯形熱伝導部品２８が偏心して、押し付け方向側のギャップ３７幅が限りなく小さくなることにより更に高い伝熱性能を有する。このため、プロセッサ回路基板２上の半導体素子５の熱は、噛み合ったくし歯形熱伝導部品２８、３８を通して効率良く熱交換ユニット１１側に伝熱される。この結果、プロセッサ回路基板１部分と熱交換ユニット１１部分が、水漏れの危険性無しで分離できる冷却装置においても、半導体素子５の温度上昇を小さくかつ安定化することができる。
【００３１】
なお、ばね３９を、熱交換ユニット１１側のくし歯形熱伝導部品３８（１８）に設けた場合を説明したが、プロセッサ回路基板２側に設けても同様な機能を実現することが可能である。
【００３２】
以上説明したように、第１の実施例によれば、１歯当りの接触又は接近面積をある程度確保した上で、歯数を増やすことで、トータル伝熱面積を増やすことが可能で、かつ均一な面接触もしくは接近が可能で勘合部分の接触状態が僅かに変化した場合でも伝熱性能が低下せず、伝熱性能を高くかつ安定化し、半導体素子の温度上昇を小さくして、高性能に長期間信頼性良く電子計算機を稼動することが可能となる。
【００３３】
次に、図１で示す分離可能な熱伝導コネクタの第２の実施例である熱伝導部品を図４から図６を用いて詳細に説明する。なお、本第２の実施例では、図1から図３までと同じもの、或いは同一機能を有するものは同一番号を付けて説明を省略する。
【００３４】
図４は、図１で示す熱伝導部品の第２の実施例を示す正面図である。
図５と図６は、図１で示す熱伝導部品の第２の実施例を示す斜視図である。
図４から図６において、熱交換ユニット１１側に設けられた、複数のピン５６を有するオスピン形熱伝導部品５８（１８）には、配管５４（１４）が固定して通過しており、同様にプロセッサ回路基板側２に設けられた、ピン５６が挿入できるピン穴４５が複数個開いているメスピン形熱伝導部品４８（８）には、配管４４（４）が固定して通過している。オスピン形熱伝導部品５８とメスピン形熱伝導部品４８は、オスのピン５６をメスのピン穴４５に挿入することにより伝熱パスが形成される。オスピン形伝熱部品５８のピン径とメスピン形伝熱部品４８のピン穴径は、オスのピン５６とメスのピン穴４５を勘合した時に、加工・組立・搭載公差によるオスピン形伝熱部品５８とメスピン形熱伝導部品４８の偏心や傾きを吸収できる分のギャップ５７幅が確保され、かつ伝熱性能を向上させるために可能な限りギャップ５７幅が小さくなるように設計されている。また、オスピン形伝熱部品５８とメスピン形熱伝導部品４８の勘合部分のギャップ５７間には、ギャップ部分の伝熱性能を向上させるために、空気やＨｅ等の気体よりも熱伝導率の大きい熱伝導グリス（図示せず）が充填されている。
【００３５】
更に、熱交換ユニット１１側のオスピン形熱伝導部品５８（１８）には、ばね５９が設けられ、プロセッサ回路基板２側のメスピン形熱伝導部品４８を勘合した時に、ばね５９によりメスピン形熱伝導部品４８の側面を押し付けるようになっている。
【００３６】
上記のように構成したので、プロセッサ回路基板２上の半導体素子５の熱は、冷媒により配管４４（４）を通してプロセッサ回路基板２上の例えばメスピン形熱伝導部品４８に伝熱される。ピン形熱伝導部品は、複数本のピン５６とピン穴４５を勘合させて伝熱面積を拡大し、かつピン５６とピン穴４５のギャップ５７に熱伝導グリスを充填することにより、高い伝熱性能を有し、同時に、オスピン形熱伝導部品５８に設けられたばね５９の押し付け力により、メスピン形熱伝導部品４８が偏心して、押し付け方向側のギャップ５７幅が限りなく小さくなることにより更に高い伝熱性能を有する。このため、プロセッサ回路基板２上の半導体素子５の熱は、効率良く熱交換ユニット１１側に伝熱される。この結果、プロセッサ回路基板１部分と、熱交換ユニット１１部分が、水漏れの危険性無しで分離できる冷却装置においても、半導体素子５の温度上昇を小さくかつ安定化することができる。
【００３７】
なお、上記の説明では、熱交換ユニット１１側の配管５４（１４）にオスピン形熱伝導部品５８を固定し、プロセッサ回路基板側２の配管４４（４）にメスピン形熱伝導部品４８を固定したが、逆に構成しても、同様な機能を得ることが可能である。また、ばね５９を、熱交換ユニット１１側のオスピン形熱伝導部品５８に設けた場合を説明したが、プロセッサ回路基板２側に設けても同様な機能を実現することが可能である。
【００３８】
以上説明したように、第２の実施例によれば、１ピン当りの接触又は接近面積をある程度確保した上で、ピン数を増やすことで、トータル伝熱面積を増やすことが可能で、かつ均一な面接触もしくは接近が可能で勘合部分の接触状態が僅かに変化した場合でも伝熱性能が低下せず、伝熱性能を高くかつ安定化し、半導体素子の温度上昇を小さくして、高性能に長期間信頼性良く電子計算機を稼動することが可能となる。
【００３９】
なお、本発明の第１の実施の形態では、プロセッサユニット１部分の熱輸送方法をポンプと冷媒を用いた冷却機構とした実施例で説明したが、図７に示すように、ヒートパイプなどの熱拡散部品６４を用いた冷却機構などであってもよい。
【００４０】
また、本発明の第１の実施の形態では、プロセッサユニット１がプロセッサ回路基板２を横方向に並べた構成された場合について説明したが、縦方向に並べて構成してもよい。この場合、熱交換ユニット１１側の配管１４およびくし歯形又はピン形の熱伝導部品１８をそれに合うように配設する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る電子計算機の冷却装置の第１の実施の形態を示した構成図である。
【図２】図１で示す熱伝導部品の第１の実施例を示す正面図である。
【図３】図１で示す熱伝導部品の第１の実施例を示す斜視図である。
【図４】図１で示す熱伝導部品の第２の実施例を示す正面図である。
【図５】図１に示す熱伝導部品の第２の実施例を示す斜視図である。
【図６】図１に示す熱伝導部品の第２の実施例を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る電子計算機の冷却装置の第２の実施の形態を示した構成図である。
【図８】従来の電子計算機の冷却装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…プロセッサユニット、  ２…プロセッサ回路基板、  ３…小形のポンプ、  ４、１４、２４，３４、４４，５４…配管（流路）、  ５…半導体素子、  ６…ジャケット（受熱ヘッド）、  ７、１７…リザーブタンク、  ８、１８…熱伝導部品、  １１…熱交換ユニット、  １３…ポンプ、  １９…熱交換器、  ２０…ファン、  ２５、３５…溝、  ２６、３６…歯、  ２８、３８…くし歯形熱伝導部品、  ３７、５７…ギャップ、  ３９、５９…ばね、  ４５…ピン穴、  ４８…メスピン形伝熱部品、  ５６…ピン、  ５８…オスピン形伝熱部品、  ６４…熱拡散部品。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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